5个糯青稞新品种的选育及特性分析

涂 洋 ，李式昭 ，刘廷辉 ，伍 玲 *，朱华忠

（1.四川省农业科学院作物研究所/农业农村部西南地区小麦生物学与遗传育种重点实验室/粮油作物绿色种质创新与遗传改良四川省重点实验室，四川 成都 610066；2.甘孜藏族自治州农业科学研究所，四川 康定 626000）

青稞（Hordeum vulgare L.var.nudumHook.f.）属于禾本科、小麦族、大麦属，也称裸大麦[1-2]，是我国青藏高原地区藏族人民的主要粮食作物[3]，具有耐瘠薄、适应性强、生育期短等优良特性[4]。

青稞籽粒含有65%～68%的淀粉、10%～17%的蛋白质、4%～9%的β- 葡聚糖、2%～3%的游离脂质和1.5%～2.5%的矿物质[5-7]。青稞籽粒总膳食纤维含量为11%～20%，不溶性膳食纤维含量为11%～14%，可溶性膳食纤维含量为3%～10%[8-12]。食物中添加青稞不仅能改善口感，也能提高蛋白质和β- 葡聚糖的含量[13-14]。β- 葡聚糖可以降低血液中的胆固醇和葡萄糖，增加饱腹感，从而降低患心脏病和Ⅱ型糖尿病的风险[13]。青稞含有较高的β- 葡聚糖以及其他营养物质，是用来加工成健康食品的原料之一，但目前与青稞相关的食品仍较少。糯青稞的食用性更佳，加工潜力更大。然而，糯青稞品种还较少，无法满足市场增长的需求，所以培育优良的糯青稞新品种具有重要意义。

本研究中，我们利用从国际玉米小麦改良中心（CIMMYT）引进的糯青稞品种K10 与国内非糯青稞品种进行杂交，通过系谱法+改良混合选择法选育出5个食用糯青稞品种，并检测籽粒中的淀粉、蛋白质、氨基酸以及β- 葡聚糖含量，以期为这些品种的生产加工提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 亲本及其来源

育成5个品种的亲本组合及其登记号或品种权号见表1。K10 为从国际玉米小麦改良中心引进的糯青稞；川农大5号是四川农业大学选育的二棱大麦，具有早熟、高产及抗倒伏性好等优点[15]；浙08-46 是浙江省农业科学院选育的品系；阿青4号是阿坝藏族羌族自治州农业科学技术研究所选育的品种，有丰产性好和抗病虫强等优点[16]；藏青85是西藏自治区农牧科学院农业研究所选育的多棱青稞品种[17]；30005-17 是笔者所在课题组的糯青稞品系，源自组合K10×阿青4号；川青糯12259 是笔者所在课题组育成的糯青稞品系，已经完成品种权申请，正在进行品种登记。

表1 5个糯青稞育成品种及其来源

1.2 选育方法

构建杂交组合后，F1代种子混收，F2—F4代选择优穗或优株混收或单收，在F5—F6代中选单株或单穗，形成优良稳定穗行或株行，再在4个生态点进行2年的多点试验，最后进行品种登记，育成品种选育详细过程见表2。

表2 5个糯青稞选育过程

1.3 性状调查与鉴定

康青糯1号在甘孜高原4个不同生态点进行2年的多点试验，对照品种为康青6号；其他品种在四川盆地地区4个不同生态点进行。川大麦15086和川大麦15087 的对照品种为竹丰99-4，川糯大麦15085 和川青糯 12259 的对照品种为川大麦15086，每点采用随机区组设计，3 次重复。各点适时记录相关表型。5个品种均检测了籽粒中的蛋白质、直链淀粉、总淀粉、β- 葡聚糖含量，川糯大麦15085、川大麦 15086、川大麦 15087 和康青糯 1号还检测了籽粒中氨基酸总量及天门冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、胱氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、脯氨酸、色氨酸含量，这些均由四川省农业科学院分析测试中心检测，其中：色氨酸含量按照NY/T 57—1987《谷物籽粒色氨酸测定法》检测，其他氨基酸含量以及氨基酸总量按照GB 5009.124—2016《食品安全国家标准食品中氨基酸的测定》检测；蛋白质含量按照GB 5009.5—2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》检测；淀粉含量按照NY/T 11—1985《谷物籽粒粗淀粉测定法》检测，直链淀粉含量参照NY/T 2639—2014《稻米直链淀粉的测定分光光度法》检测。对条锈病、白粉病、赤霉病、条纹病和黄矮病的抗病性由四川省农业科学院植保所分别按照NY/T 3060.8—2016《大麦品种抗病性鉴定技术规程第8 部分：抗条锈病》，NY/T 3060.2—2016《大麦品种抗病性鉴定技术规程第2 部分：抗白粉病》，NY/T 3060.3—2016《大麦品种抗病性鉴定技术规程第3 部分：抗赤霉病》，NY/T 3060.1—2016《大麦品种抗病性鉴定技术规程第1 部分：抗条纹病》和NY/T 3060.6—2016《大麦品种抗病性鉴定技术规程第6 部分：抗黄矮病》进行鉴定。

2 结果与分析

2.1 植物学特征

川大麦15086：春性；幼苗半直立，分蘖力中等；成株叶片较窄、斜上举，株型较紧凑，叶鞘蜡粉轻；穗二棱，长直芒，芒有齿，小穗排列密度中等，成熟时褪色落黄好（图1-a）。

川大麦15087：春性；幼苗半直立，分蘖力较强；成株叶片较窄、斜上举，株型紧凑，叶鞘蜡粉重；穗二棱，长直芒，芒有齿，小穗排列密度中等，成熟时褪色落黄好（图1-b）。

康青糯1号：春性；幼苗半直立，分蘖力中等；成株茎秆绿色，叶耳、茎节白色，株型紧凑，叶鞘蜡粉轻；在甘孜州6月下旬、7月上旬抽穗，穗全抽出，穗颈弯垂，成穗率中等；8月中下旬成熟，成熟时褪色落黄好，穗长方形，多棱穗，长齿芒（图1-c）。

川糯大麦15085：春性；幼苗半匍匐，分蘖力强；成株叶片较窄、斜上举，株型较紧凑，叶鞘蜡粉较轻；穗二棱，长芒，小穗排列密度中等，成熟时褪色落黄好（图1-d）。

川青糯12259：春性；幼苗半直立，分蘖力较强；株型紧凑，叶鞘蜡粉重；穗全抽出，穗颈直立，成穗率高；中早熟，穗层整齐，穗长方形，多棱密穗，短直芒，芒有齿，成熟时褪色落黄好（图1-e）。

图1 5个糯青稞品种成株期表现

2.2 产量及相关性状

由表3 可知，平均产量从高到低依次是川大麦15087（4 620.00 kg/hm）2、川青糯12259（4 585.50 kg/hm）2、川大麦 15086（4 489.50 kg/hm2）、川糯大麦 15085（4 384.50 kg/hm2）、康青糯 1号（3 494.85 kg/hm2），较对照（CK）分别增产 8.18%、18.70%、5.80%、-4.01%和2.71%。川糯大麦15085、川大麦15086、川大麦15087、川青糯12259 以及康青糯1号的株高分别为 75.00、92.00、95.00、70.00、105.00 cm。康青糯 1号适合在高原地区种植，生长期在4—9月，生育期在110～115 d。另外4个品种适合在四川盆地种植，均是10月下旬播种，第2年4—5月成熟。多棱品种康青糯1号和川青糯12259 的穗粒数远高于二棱品种川糯大麦15085、川大麦15086 和川大麦15087。

表3 5个糯青稞品种产量及其相关性状

2.3 抗病性

由表4 可知，2015年鉴定结果为：川糯大麦15085、川大麦15086 和川大麦15087 均高抗条锈病、中抗赤霉病和黄矮病，分别中感、中抗、中感白粉病及分别中抗、高抗、高抗条纹病。2017年鉴定结果为：川糯大麦 15085、川大麦15086 和川大麦15087 均高抗条锈病，中抗白粉病和黄矮病，中感赤霉病，分别中抗、高抗和高抗条纹病。2020年鉴定结果为：川青糯12259 和康青糯1号均中感赤霉病，中抗条纹病，分别高感和中抗条锈病，高感和中感白粉病，抗和中抗黄矮病。2021年鉴定结果为：川青糯12259 和康青糯1号均抗黄矮病，分别中感和高抗条锈病，高抗和中感白粉病，高感和中感赤霉病，高抗和中抗条纹病。

对每个品种进行2 次抗病性鉴定，以抗性最差的那次结果代表该品种的抗病性（表4）。5个品种均抗条纹病和黄矮病，其中：川大麦15086 和川大麦15087 高抗条纹病；川糯大麦15085、川大麦15087 和康青糯1号均中感白粉病和赤霉病；川青糯12259 高感条锈病、白粉病和赤霉病。

表4 5个糯青稞品种抗病性鉴定

2.4 籽粒品质

川糯大麦15085、川大麦15086、川大麦15087和康青糯1号的8种必需氨基酸和10种非必需氨基酸的含量见图2。由图2 可知，籽粒中必需氨基酸含量变幅为0.05%～1.11%，非必需氨基酸含量变幅为0.16%～4.26%，氨基酸总量变幅为10.90%～15.90%。其中：氨基酸总量和16种氨基酸（不包括色氨酸和酪氨酸）含量最高的均是川大麦15087；川糯大麦15085 的色氨酸含量最高，为0.17%；康青糯1号的酪氨酸含量最高，为0.41%。

图2 糯大麦籽粒中氨基酸含量（质量分数）

由图3 可知，蛋白质含量最高的是川大麦15087，为16.10%；支链淀粉含量、总淀粉含量以及支链淀粉含量/ 总淀粉含量最高的均是川大麦15086，分别为67.49%、69.14%和97.61%；川大麦15087、康青糯1号和川青糯12259 的β- 葡聚糖含量较高，分别为6.34%、6.38%和6.12%。

图3 糯大麦籽粒中蛋白质、支链淀粉、总淀粉和β-葡聚糖含量以及支链淀粉与总淀粉的比值

3 讨论与结论

3.1 糯大麦产量

二棱青稞川糯大麦15085、川大麦15086 和川大麦 15087 的株高分别为 75.00、92.00、95.00 cm，穗粒数分别为 28.00、26.00、30.00 粒 /穗，千粒质量在40 g 左右，与低海拔地区的部分品种相似[18]。川糯大麦15085 的株高偏矮，在抗倒伏上可能有更好的表现[19]。多棱青稞康青糯1号和川青糯12259 的株高分别为 105.00、70.00 cm，穗粒数分别为 50.00、60.00 粒/穗，千粒质量分别为35.00、30.00 g。与部分多棱青稞品种[20]相比，康青糯1号的穗粒数较低，但是千粒质量较高，表明其在生产中可以获得较好的产量；川青糯12259 的株高较低，穗粒数和千粒质量较高，表明该品种不仅具有较高产量，在抗倒伏方面也有较好表现。

康青糯1号是适合高原种植的青稞品种，甘孜州的种植时间一般为4—9月，四川盆地一般为10月末至翌年5月初，生育期相差30～40 d，这也是高原上青稞产量较低的主要原因之一。中国种业大数据平台（http://202.127.42.47:6010/index.aspx）的数据表明，截至2022年8月，自2017年以来登记的大麦（青稞）品种共207个，其中粮用品种除笔者所在课题组选育的5个外共有44个；食用品种的平均产量最高为10 912.50 kg/hm2，最低为2 886 kg/hm2，平均为4 838.91 kg/hm2，共有28个品种的产量低于5 000 kg/hm2，约占64%。与小麦的产量相比，如2008—2018年四川省审定的小麦品种的平均产量为5 586 kg/hm2[21]，青稞的产量处于较低水平，表明青稞的生产潜力尚未充分开发，需要更多的高产优质品种和配套的栽培方式来提升产量。

3.2 栽培技术要点

康青糯1号适宜在四川省甘孜州农业区春播种植，适时播种，机条播，播深3～5 cm，底肥一道清，播量保证成苗22 万株/667 m2左右，注意除草及防蚜虫、黏虫，蜡熟后期收获。其余品种适宜于四川盆地种植，霜降前播种，底肥一道清，苗期（冬季）提早防治蚜虫，预防病毒病的转播。川青糯12259 对条锈病、白粉病和赤霉病的抗病性鉴定结果都是高感，生产中需要特别注意对条锈病、白粉病和赤霉病的防治。

3.3 糯性籽粒特性及其开发利用前景

籽粒中支链淀粉含量/ 总淀粉含量的变幅为92.57%～97.61%，表明它们均为糯性品种。氨基酸含量变幅在0.16%～4.26%，较之小麦，氨基酸含量相差不大[22-23]，但大麦籽粒中的β- 葡聚糖含量远高于小麦[24]。川大麦15087 的各类氨基酸含量均比较高，β- 葡聚糖含量为6.34%，在食品加工方面的潜力较高。

大麦籽粒营养成分丰富，不仅含有各类氨基酸，还含有高纤维、高维生素、低脂肪等成分[25-27]。但青稞粉不能像小麦粉那样形成面筋，阻碍了青稞面制品加工生产[28]。食用富含β- 葡聚糖的食物不仅能增强对矿物质和益生菌等物质的吸收[29]，还可以调节血糖水平以降低患糖尿病相关疾病的风险[30-34]。青稞已形成具有区域特色的青稞食品，如青稞酒、糌粑等[35-36]。随着对青稞营养价值的认识更深刻，加工利用也更加多样化，对青稞的需求也在逐渐增加[37]。然而糯青稞品种还比较少，需要加强糯青稞育种，以满足不断增长的市场需求。